Генерация поверхностных акустических волн сегнетоэлектрической пленкой BST при действии одноосной нагрузки
Автор: Широков В.Б., Тимошенко П.Е., Калинчук В.В.
Статья в выпуске: 1, 2023 года.
Бесплатный доступ
Электромеханические свойства сегнетоэлектрической пленки титаната бария стронция (BST) на подложке кремния зависят от приложенной деформации. Особенно сильная зависимость наблюдается для концентраций, близких к значениям, при которых происходит смена фазовых состояний сегнетоэлектрической пленки. В рамках термодинамической теории фазовых переходов исследована модель монокристаллической пленки BST вблизи такой области под действием одноосной растягивающей нагрузки. Полученные в модели материальные постоянные пленки использованы для численных расчетов возбуждения рэлеевских акустических волн на поверхности гетероструктуры пленка-подложка. Показано, что при изменении деформации происходит смещение экстремумов S -параметров, характеризующих эффективность возбуждения поверхностных волн. Приведено изменение S -параметров для первых трех резонансов, определяемых геометрией встречно-штыревых электродов. Наибольшее смещение резонансных частот наблюдается для второго резонанса - волны Сезава.
Сегнетоэлектрики, титанат бария станция, феменологическая теория, метод конечных элементов, поверхностные акустические волны
Короткий адрес: https://sciup.org/146282649
IDR: 146282649 | DOI: 10.15593/perm.mech/2023.1.16
Список литературы Генерация поверхностных акустических волн сегнетоэлектрической пленкой BST при действии одноосной нагрузки
- Ferroelectric materials for microwave tunable applications / A.K. Tagantsev, V.O. Sherman, K.F. Astafiev, J. Venkatesh, N. Setter // Journal of Electroceramics. - 2003. - Vol. 11. -P. 5-66. DOI: 10.1023/B:JECR.0000015661.81386.e6
- Gevorgian S. Ferroelectrics in microwave devices, circuits and systems. Physics, Modelling, fabrication and measurements. -London: Springer-Verlag, 2009. - 396 p. DOI: 10.1007/978-184882-507-9
- Dawber M., Rabe K.M., Scott J.F. Physics of thin-film ferroelectric oxides // Rev. Mod. Phys. - 2005. - Vol. 77. - P. 10831130. DOI: 10.1103/RevModPhys.77.1083
- Ferroelectric thin films: Review of materials, properties, and applications / N. Setter, D. Damjanovic, L. Eng, G. Fox [et al.] // Journal of Applied Physics. - 2006. - Vol. 100. - P. 051606(47). DOI: 10.1063/1.2336999
- Martin L.W., Chu Y.-H., Ramesh R. Advances in the growth and characterization of magnetic, ferroelectric, and multiferroic oxide thin films // Materials Science and Engineering R. - 2010. - Vol. 68. -P. 89-133. DOI: 10.1016/j.mser.2010.03.001
- Ahmed A., Goldthorpe I.A., Khandani A.K. Electrically tunable materials for microwave applications // Applied Physics Reviews. - 2015. - Vol. 2. - P. 011302(17). DOI: 10.1063/1.4906255
- Strain tuning of ferroelectric thin films / D.G. Schlom, L.-Q. Chen, C.-B. Eom, K.M. Rabe [et al.] // Annu. Rev. Mater. Res. - 2007. - Vol. 37. - P. 589-626. DOI: 10.1146/annurev.matsci.37.061206.113016
- Cao J., Wu J. Strain effects in low-dimensional transition metal oxides // Materials Science and Engineering R. - 2011. -Vol. 71. - P. 35-52. DOI: 10.1016/j.mser.2010.08.001
- Elastic strain engineering of ferroic oxides / D.G. Schlom, L.-Q. Chen, C.J. Fennie, V. Gopalan [et al.] // MRS Bulletin. -2014. - Vol. 39. - P. 118-130. DOI: 10.1557/mrs.2014.1
- New modalities of strain-control of ferroelectric thin films / A.R. Damodaran, J.C. Agar, S. Pandya, Z. Chen [et al.] // J. Phys.: Condens. Matter. - 2016. - Vol. 28. - P. 263001(36). DOI: 10.1088/0953-8984/28/26/263001
- Concentration phase diagram of BaxSr1-xTiO3 solid solutions / V.B. Shirokov, V.I. Torgashev, A.A. Bakirov, V.V. Lemanov // Phys. Rev. B. - 2006. - Vol. 73. - P. 104116(7). DOI: 10.1103/PhysRevB.73.104116
- Phenomenological theory of phase transitions in epitaxial BaxSr1-xTiO3 thin films / V.B. Shirokov, Yu.I. Yuzyuk, B. Dkhil, V.V. Lemanov // Phys. Rev. B. - 2009. - Vol. 79. -P. 144118(9). DOI: 10.1103/PhysRevB.79.144118
- Anomalies of piezoelectric coefficients in barium titan-ate thin films / Shirokov V., V. Kalinchuk, R. Shakhovoy, Yu. Yuzyuk // EPL. - 2014. - Vol. 108. - P. 47008(5). DOI: 10.1209/0295-5075/108/47008.
- Материальные константы твердых растворов (Ba,Sr)TiO3 / В.Б. Широков, Ю.И. Юзюк, В.В. Калинчук, В.В. Леманов // ФТТ. - 2013. - Т. 55, № 4. - С. 709-714. -URL: https://journals.ioffe.ru/articles/998
- К проблеме определения упругих постоянных тонких сегнетоэлектрических пленок / В.Б. Широков, В.В. Калинчук, Р.А. Шаховой, Ю.И. Юзюк // Доклады академии наук, физика. - 2015. - Т. 463, № 6. - С. 655-660.
- Материальные константы тонких пленок титаната бария / В.Б. Широков, В.В. Калинчук, Р.А. Шаховой, Ю.И. Юзюк // ФТТ. - 2015. - Т. 57, № 8. - С. 1509-1514. -URL: https: //journals.ioffe.ru/articles/42109
- Широков В.Б., Тимошенко П.Е., Калинчук В.В. Управление свойствами сегнетоэлектрической пленки BaxSr1_xTiO3 // Прикладная механика и техническая физика. -2021. - № 5. - С. 80-88. DOI: 10.15372/PMTF20210508
